Ideální praktický kurz genetiky/ molekulární biologie pohledem PhD. studenta seniora Jiří Pergner Katedra genetiky a mikrobiologie PřF UK Ústav molekulární genetiky AV ČR 1
Oddělení Transkripční regulace Vývoj a evoluce oka zejména role transkripčních faktorů rodiny Pax Evoluce tělního plánu živočichů 2
Bakalářské studium 2005-2008 Ročník Semestr Předmět Výstup 1. Zimní Genetika přednáška + praktická cvičení 1. Letní Základy molekulární biologie přednáška + praktická cvičení PCR (nevyšlo) a gelová elektroforéza 2. Zimní Praktikum z biochemie Western blot, enzymová kinetika 3. Zimní Praktikum z genetiky Barvení Barrova tělíska; Určení pohlaví Abraxas vs. Drosophila 3. Zimní Praktikum z virologie Zopakování metod, používaných běžně v domovské laboratoři 3. Zimní Imunologie praktická cvičení Western blot, ELISA 3
Magisterské studium 2008-2010 Ročník Semestr Předmět Výstup 1. Letní Genomické a diagnostické techniky přednáška + cvičení Bioinformatické vyhledávání sekvence genu 4
Praktikum??? A. Zopakování a ověření správnosti teoretických znalostí B. Získání dovedností, které se dají použít v další laboratorní praxi 5
Ad. A. Zopakování... Vhodné zejména pro bakalářské studenty Magisterští studenti přidat i seznámení se specializovanými pokročilými laboratorními metodami (sekvenování), které se na přednáškách neprobírají Ukázat, že Rozdíl mezi teorií a praxí sice není teoreticky žádný, ale v praxi je tomu jinak. 6
Ad. B. Získání dovedností... Osobní zkušenost: potřebné laboratorní dovednosti získané až v průběhu práce v laboratoři (Laboratoř virologie, vedoucí doc. RNDr. Jitka Forstová, školitelka RNDr. Hana Španielová, PhD.) Práce s DNA (PCR, preparace plazmidů, qpcr); práce s proteiny; práce s buněčnými kulturami Při nástupu do nové laboratoře přeučení na nové protokoly 7
Ad. B. Získání dovedností... Zkušenosti z vedení studentů na Oddělení Transkripční regulace: vysvětlit a projít se studentem experiment jednou je nedostačující i podle lety prověřeného protokolu není student schopen experimenty zopakovat sám studenti si při provádění experimentů nevěří, slepě důvěřují autoritám studenti nepoužívají svůj zdravý rozum při experimentech někdy postupují zbytečně zbrkle 8
Ad. B. Získání dovedností... Zkušenosti z vedení studentů na Oddělení Transkripční regulace: Dobrovolné workshopy a kurzy: motivují studenty (zvídavost, práce navíc) nechodí si je jen odsedět o výstupech nadšeně referují na laboratorních schůzích 9
Postup studentů při volbě praktika 1. Obsah praktika 2. Kreditové ohodnocení a časová náročnost 3. Vstupní/Výstupní požadavky 4. Reference studentů z vyšších ročníků (např. velikost skupin, ve kterých praktikum probíhá) 10
Ideální praktikum 1. Seznámení se zaběhlými stejně jako s up- to- date laboratorními technikami 2. Kreditové ohodocení by mělo být motivační a mělo by odpovídat časové a obsahové náročnosti 3. Praktikum by mělo studenty naučit skutečně samostatné práci a myšlení 4. Pro magistry co nejvíce podobné laboratorní praxi 5. Písemné potvrzení absolvování (specializovaných) praktických kurzů 11
Ideální praktikum - forma Turnusové - soustředění jen na jedno vs. hodně informací v krátkém čase Rozdělené do dvou termínů na začátku semestru práce pod dohledem, na konci semestru práce samostatná (zároveň výstup pro splnění zápočtu) vs. náročnost pro vyučující Možnost volitelných úloh vs. časová a finanční náročnost + zájem o některé vybrané úlohy bude větší Práce ve skupinách i samostatně vs. náklady na studenta rostou Příprava návrhů projektů v malých skupinách využívajících získané dovednosti vs. časová náročnost pro vyučující 12
Návrhy úloh - Genetika Zaměřit se i na příklady křížení u obvyklých modelových organizmů (myš Cre/LoxP systém; C. elegans samci a heterozygoti; Drosophila balancérové chromozomy) Četnost crossing- overu při křížení myší např. gen Tcf3 a ROSA locus vzdálené 40 Mbp; geny Klk5 a Klk7 vzdálenost 30 kbp (nutnost použít pro deleci designované nukleázy) 13
Návrhy úloh Mol. biologie Designovaných nukleázy CRISPR a TALEN: vyhledání sekvence genu v databázích návrh vhodných cílových míst ověření mutací (zrušení restrikčního místa, T7 endonukleázová assay, posun na gelu, sekvenace) ověření funkčnosti nukleázy v tkáňových kulturách (změna morfologie buněk cytoskeletární gen a/nebo plazmidy s reportérovým genem určené k ověření efektivity štěpení) Design degenerovaných primerů Interpretace dat z microarray 14
Teacher Training course Děkuji za pozornost 15
16
17